JPH09147101A - 画像信号処理装置および方法 - Google Patents

画像信号処理装置および方法

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JPH09147101A
JPH09147101A JP7328358A JP32835895A JPH09147101A JP H09147101 A JPH09147101 A JP H09147101A JP 7328358 A JP7328358 A JP 7328358A JP 32835895 A JP32835895 A JP 32835895A JP H09147101 A JPH09147101 A JP H09147101A
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circuit
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哲二郎 近藤
Hideo Nakaya
秀雄 中屋
Masaru Horishi
賢 堀士
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 輝度分布に応じた極め細かい輝度補正を行
う。 【解決手段】 A/D変換回路2からディジタル化され
た輝度値Yが変換ROM3、領域別輝度分布回路4およ
びADRC回路5を通過することによって、1フィール
ドまたは1フレームの全輝度値の度数分布の領域毎の符
号化がなされ、nビットのコードとして、出力される。
ブロック化回路7、ADRC回路8を通過することによ
って、注目画素を中心としてブロック化された画素に対
して符号化がなされ、mビットのコードとして出力され
る。ブロック化回路9、平均化回路10を通過すること
によって、ブロック化された画素の輝度値を平均化した
後、シフトしpビットのコードとして出力される。縮退
ROM11では、(n+m+p)ビットからqビットへ
縮退され、qビットのクラスコードに応じた係数データ
が係数ROM14から読み出され、積和演算される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、画像信号の輝度
値をクラス分類適応処理を用いて補正するようにした画
像信号処理装置および方法に関する。
【0002】
【従来の技術】通常、画像信号処理装置において、輝度
補正は、画面内の輝度値の積分値(全受光量に相当す
る)を求め、これに応じてアンプのゲインを変化させる
ことで輝度補正を行っていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、空間内
で見るとどの画素にも一定のゲインが掛かっており、暗
い部分のみを明るくしたり、明るい部分のみを暗くした
り、という細かい補正を行うことができなかった。
【0004】従って、この発明の目的は、輝度分布のパ
ターン分類に応じた輝度補正と、空間内のパターン分類
および輝度値の平均値に応じた部分的な輝度補正とを行
うことによりきめの細かい輝度補正を行うことができる
画像信号処理装置および方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、映像信号の輝度値に対して、所定期間内の度数分布
を測定する手段と、度数分布を適当な領域に分割して領
域内の積算値を正規化することによって、度数分布をパ
ターン化して、nビットで表現する第1のクラス分類手
段と、予めクラス毎に最小自乗法による学習処理で求め
られた係数データが格納された係数メモリと、第1のク
ラス分類手段からのnビットにより、係数データを係数
メモリから読み出し、線形1次結合演算によって、補正
輝度値を予測する手段とからなることを特徴とする画像
信号処理装置である。
【0006】また、請求項6に記載の発明は、映像信号
の輝度値に対して、所定期間内の度数分布を測定するス
テップと、度数分布を適当な領域に分割して領域内の積
算値を正規化することによって、度数分布をパターン化
して、nビットで表現する第1のクラス分類のステップ
と、予めクラス毎に最小自乗法による学習処理で求めら
れた係数データが格納された係数メモリと、第1のクラ
ス分類手段からのnビットにより、係数データを係数メ
モリから読み出し、線形1次結合演算によって、補正輝
度値を予測するステップとからなることを特徴とする画
像信号処理方法である。
【0007】1フィールドまた1フレーム内の輝度値の
度数の積算値に対してADRC符号化(適応的ダイナミ
ックレンジ符号化)を行うことにより、nビットのコー
ドが発生し、注目画素の周辺の空間内の複数の画素、す
なわちブロック化された画素に対してADRC符号化を
行うことにより、mビットのコードが発生し、ブロック
化された画素の輝度値の平均値をシフトすることによっ
て、p(<8)ビットのコードが発生し、縮退ROMに
よって、(n+m+p)ビットからqビットに減少させ
たクラスコードが発生し、このクラスコードに応じた係
数データが読み出され、その係数データを用いた線形1
次結合式によって、補正された輝度値が生成される。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施例につい
て図面を参照して説明する。図1において、1で示す入
力端子からの画像信号の内、輝度信号YがA/D変換器
2によってアナログ信号からディジタル信号に変換され
る。このA/D変換器2では、例えば13.5MHzのク
ロックでサンプリングが行われた場合、画像のサイズ
は、1フレームあたり、横720画素×縦480ライン
程度となる。ディジタル信号に変換された輝度信号は、
A/D変換器2から変換ROM3および遅延回路6へ供
給される。
【0009】変換ROM3では、供給された輝度値と領
域の対応付けが行われる。具体的には、8ビット(0〜
255)からなる輝度値が入力され、この輝度値をある
複数の領域、例えばs個の領域に分ける働きが変換RO
M3では行われる。また、この変換ROM3によって分
けられた複数の領域毎に、領域別輝度分布回路4では、
例えば1フィールドまたは1フレーム内の度数の積算が
行われる。その積算値は、ADRC回路5へ供給され
る。ADRC回路5では、後述するように、領域毎に、
例えばaビットの量子化が行われ、トータルnビット
(n=s×a)のコードが発生する。このnビットのコ
ードは、ADRC回路5から縮退ROM11へ供給され
る。
【0010】ここで、変換ROM3、領域別輝度分布回
路4およびADRC回路5の動作を図2を用いて説明す
る。図2Aに示すように、例えば1フィールドまたは1
フレーム内の輝度値の度数分布を計数しようとする場
合、本来ならば256レベル毎の度数分布を計数する。
しかしながら、図2Bに示すように、輝度レベルを、例
えば適当なしきい値でもってs個の領域に分割し、その
領域番号と入力輝度値を対応付けるROMを挿入するこ
とで任意の領域分けを行う。この領域分けは、単純に均
等分割するか、不均等分割するか、間引くかあるいは領
域のオーバーラップを認めるか等、種々のバリエーショ
ンを試すことができる。
【0011】図2Cは、ADRC回路5が1ビットのA
DRCを行い、このADRC回路5が6ビットのコード
を出力する一例である。このコードは、いわゆる輝度の
度数分布をパターン化したもので、これを見ることで輝
度分布が暗い方か、明るい方かに偏っているかどうかを
判定することができる。
【0012】一方、遅延回路6において、上述の度数分
布のパターンコードを生成するまでの時間(1フィール
ドまたは1フレーム+α)だけ、遅延が行われ、その出
力は、ブロック化回路7および9、さらに遅延回路12
へ供給される。ブロック化回路7では、補正しようとす
る注目画素の周辺の空間内の複数の画素が選択され、ブ
ロック化される。そのブロック化された画素は、ADR
C回路8へ供給される。
【0013】ADRC回路8では、後述するように、ブ
ロック化された画素から最大値および最小値が選択さ
れ、各画素が再量子化されmビットのコードが発生され
る。このコードは、いわゆる空間の輝度の変化の様子を
パターン化したものである。このコードによるクラス分
類は、輝度補正そのものより、S/N比の改善、解像度
の改善等に効果をもたらす。
【0014】ブロック化回路9において、補正しようと
する注目画素の周辺の空間内の複数の画素が選択され、
ブロック化される。このブロック化回路9においてなさ
れるブロック化と、ブロック化回路7においてなされる
ブロック化とは、異なっても良い。ブロック化された画
素は、ブロック化回路9から平均化回路10へ供給され
る。平均化回路10では、注目画素付近の輝度の平均値
が算出され、算出された平均値は、シフトされ、p(<
8)ビットに量子化される。
【0015】このように、ブロック化された各画素の輝
度の平均値が算出され、すなわち輝度レベルをクラス分
類の1つとすることで、レベル方向での補正の仕方に変
化を持たせることができる。例えば、明るい部分や暗い
部分のみを補正したり、γ特性を考慮した補正を行うこ
とが可能となる。また、輝度レベルの平均化による作用
は、輝度補正が過敏に利くのを防止する役割も果たす。
【0016】以上の説明で、3種類のクラス分類コード
が生成されたが、これを単純に組み合わると分類数が膨
大になり、後述する係数ROMの容量が膨大になる。そ
こでADRC回路5からのnビット、ADRC回路8か
らのmビットおよび平均化回路10からのpビットは、
縮退ROM11へ供給され、縮退ROM11において、
供給された各ビット数を縮退させる。具体的には、縮退
ROM11では、クラスを縮退させるために、(n+m
+p)ビットからqビットに減少させたクラスコード
(インデックス)が発生される。
【0017】なお、縮退の方法について、ここでは詳細
を述べないが、(n+m+p)ビットで学習した全クラ
スに対応する係数組から、ベクトル量子化的手法とし
て、係数間ノルムの小さいものをまとめて縮退させる方
法などを使用するものとする。すなわち、2つの係数組
の間で、対応する係数の距離(係数間ノルム)を求め、
これに基づいて、係数の組をまとめる。
【0018】このように、縮退ROM11から最終的に
qビットのクラスコードが発生し、そのqビットのクラ
スコードは、係数ROM141 〜14N へ供給される。
係数ROM141 〜14N では、供給されたクラスコー
ドでアドレッシングされ、係数データが読み出される。
読み出された係数データは、それぞれ乗算器151 〜1
N へ供給される。
【0019】遅延合わせが行われる遅延回路12の出力
がブロック化回路13へ供給され、そのブロック化回路
13では、注目画素の周辺の複数の画素がブロック化さ
れる。ブロック化された各画素値は、乗算器151 〜1
N へ供給される。乗算器151 〜15N では、係数R
OM141 〜14N からの係数データと、ブロック化さ
れた各画素値が乗算され、その乗算出力は、加算器16
へ供給される。加算器16では、乗算器151 〜15N
からの乗算出力が加算される。
【0020】すなわち、乗算器151 〜15N および加
算器16によって、積和演算することで、輝度補正値の
予測が行われる。その予測値は、D/A変換回路17に
おいて、D/A変換され、補正後の輝度値Y´として出
力端子18から取り出される。
【0021】ここで、ADRC回路5またはADRC回
路8として使用される構成の一例を図3に示し説明す
る。入力端子21からブロック化されたデータが供給さ
れる。供給されたデータは、最大値検出回路22、最小
値検出回路23および遅延回路25へ供給される。最大
値検出回路22において、ブロック内の画素値の最大と
なる値が検出され、最小値検出回路23において、ブロ
ック内の画素値の最小となる値が検出される。減算器2
4では、最大値から最小値が減算され、そのブロックの
ダイナミックレンジDRが算出される。算出されたダイ
ナミックレンジDRは、適応再量子化回路27へ供給さ
れる。
【0022】遅延回路25では、最大値検出回路22お
よび最小値検出回路23がそれぞれ検出にかかる時間遅
延が行われ、1画素ずつ出力される。減算器26では、
ブロック化された各画素から最小値が減算され、その減
算値は、適応再量子化回路27へ供給される。適応再量
子化回路27では、ダイナミックレンジDRに応じた所
定の量子化ステップ幅を用いて、減算値の量子化を画素
毎に行う。並列化回路28では、量子化された画素がブ
ロック単位で並列化され、出力端子29からコード化デ
ータとして出力される。
【0023】ここで、係数ROMに記憶される係数デー
タを生成する学習のためのブロック図を図4に示す。入
力端子1から供給された輝度信号Yは、A/D変換回路
2へ供給され、A/D変換回路2では、例えば13.5
MHzでサンプリングされ、変換ROM3および遅延回路
6へ出力される。変換ROM3では、上述したように供
給された輝度値がある複数の領域、例えばs個の領域に
分けられる。そして、領域別輝度分布回路4では、分け
られたs個の領域毎に、例えば1フィールドまたは1フ
レーム内の度数の乗算が行われる。ADRC回路5で
は、例えばaビットの量子化が行われ、トータルnビッ
ト(n=s×a)のコードが発生する。このnビットの
コードは、ADRC回路5から縮退ROM11へ供給さ
れる。
【0024】遅延回路6では、nビットのコードが生成
されるまでの時間(1フィールドまたは1フレーム+
α)だけ、遅延が行われ、その出力は、ブロック化回路
7および9、さらに遅延回路12へ供給される。ブロッ
ク化回路7では、注目画素の周辺の空間内の複数の画素
が選択され、ブロック化される。そのブロック化された
画素は、ADRC回路8へ供給される。ADRC回路8
では、ブロック化された画素からmビットのコードが発
生され、縮退ROM11へ供給される。
【0025】ブロック化回路9では、注目画素の周辺の
空間内の複数の画素が選択され、ブロック化される。上
述したように、ブロック化回路7とのブロック化とは異
なっても良い。平均化回路10では、注目画素付近の輝
度の平均値が算出され、算出された平均値は、シフトさ
れ、p(<8)ビットに量子化され、縮退ROM11へ
供給される。
【0026】縮退ROM11では、上述するように、ク
ラスを縮退させるために、(n+m+p)ビットからq
ビットに減少させたクラスコード(インデックス)が発
生される。このように、縮退ROM11から最終的にq
ビットのクラスコードが発生し、そのqビットのクラス
コードは、学習回路33へへ供給される。
【0027】遅延によるタイミング合わせが行われる遅
延回路12の出力がブロック化回路13へ供給され、そ
のブロック化回路13では、注目画素の周辺の複数の画
素がブロック化される。ブロック化された各画素値が学
習回路33へ供給される。
【0028】そして、入力端子31から教師用の映像信
号の対応する画素の輝度信号Yが入力される。この教師
用の輝度信号Yには、プロのカメラマンが撮影した映像
信号、または照明条件の良い映像信号が使用され、また
動画のみとは限らず静止画を使用しても良い。その教師
用の輝度信号Yは、A/D変換回路32において、アナ
ログ信号からディジタル信号へ変換され、学習回路33
に入力される。学習回路33では、nタップの線形一時
結合モデルを形成し、その各係数データを学習回路33
で算出する。算出された各係数データは、出力端子34
から取り出され、係数ROMへ格納される。また、学習
回路33は、以下に述べる最小自乗法にてクラス毎に係
数データを学習するものである。
【0029】学習の方法として、多数の補正対象入力画
素と教師用の画像の値との関係を求める方法として、最
小自乗法を採用した。まず、上述した値の間に線形1次
結合の関係があると仮定し、以下に線形一次結合モデル
を示す。
【0030】線形一次結合モデル:(観測方程式) XW=Y (1)
【数1】
【0031】最小自乗法による解放:(残差方程式)
【数2】
【0032】式(3)から、各wi 最確値を見いだすに
は、
【数3】 を最小にする条件、すなわち
【0033】
【数4】 なる、N個の条件を入れてこれを満足するw1 、w2
・・・、wN を見いだせばよい。式(3)より、
【0034】
【数5】 となり、式(4)条件をi=1,2,・・・,Nについ
て立てればそれぞれ、
【0035】
【数6】 が得られる。ここで、式(3)および式(6)から次式
の正規方程式が得られる。
【0036】
【数7】 これは、ちょうど未知数の数N個だけある連立方程式で
あるから、これより最確値たる各wi を求めることがで
きる。
【0037】正確には、式(7)でwi にかかる
【数8】 のマトリクスが正則であれば解くことができる。(ただ
し、k=1,2,・・・,N、l=1,2,・・・,
N)実際には、Gauss-Jordanの消去法(掃き出し法)を
用いて連立方程式を解くことになる。
【0038】次に、最小自乗法の演算を行うハードウェ
アのブロック図を図5に示す。図4の学習のブロック図
において、補正対象の画素を中心としてブロックの画素
値と対応する教師用の画素値が入力されると共に、クラ
スコード(インデックス)が入力される。最小自乗法の
回路は、大きく分けて正規方程式生成回路41とCPU
42からなり、その正規方程式生成回路41は、乗算器
アレイ43、加算メモリ44およびデコード部45から
なる。
【0039】CPU42は、係数データを求めるため、
例えば掃き出し法の演算を行うCPUからなる。乗算器
アレイ43には、注目画素位置に対して1組のメモリ
(またはレジスタ)が存在し、加算メモリ44には、ク
ラスの数だけ組のメモリ(またはレジスタ)が存在す
る。また、デコード部45では、供給されるクラスコー
ド(インデックス)がデコードされる。
【0040】乗算器アレイ43について、図6を用いて
説明する。補正対象の画素を中心としてブロックの画素
値と対応する教師用の画素値δyは、正規方程式回路4
1の乗算器アレイ43において、図6に示すように各要
素どうしの乗算が行われ、その結果が加算メモリ44へ
供給される。
【0041】そして、加算メモリ44について、図7を
用いて説明する。加算メモリ44は、加算器アレイ51
およびメモリ(またはレジスタ)アレイ521 〜52N
から構成される。乗算器アレイ43からの結果とメモリ
(またはレジスタ)アレイ52からの出力が供給され、
その加算結果がメモリ(またはレジスタ)アレイ52に
出力される。どのメモリ(またはレジスタ)アレイ52
1 〜52N が選択されるかは、クラスコード(インデッ
クス)がデコード部45でデコードされることで一意に
決定される。つまり、インデックスによって決定される
クラス毎にメモリ(またはレジスタ)アレイ52が選択
されて、積和演算の結果がインデックスによって決定さ
れたメモリ(またはレジスタ)アレイ52に更新され、
記憶される。
【0042】なお、各々のアレイの位置は、正規方程式
(7)のwi にかかる
【数9】 の位置に対応する。正規方程式(7)を見てわかるよう
に右上の項を反転すれば左下と同じものになるため、各
アレイは三角形の形状をしている。
【0043】以上のようにして、ある一定期間の間にク
ラス毎に積和演算が行われて画素位置毎のさらにクラス
毎の正規方程式が生成される。クラス毎の正規方程式の
各項の結果は、それぞれのクラスに対応するメモリ(ま
たはレジスタ)アレイに記憶されており、次にそれらの
クラス毎の正規方程式の各項が掃き出し法の計算回路に
供給される。この計算はCPU42によって行われる。
計算された係数データの組は、図1に示す係数ROM1
4で構成される係数テーブルに書き込まれて使用され
る。
【0044】ここで、この発明の他の実施例を図8のブ
ロック図を用いて説明する。入力端子1から供給された
輝度信号Yは、A/D変換回路2へ供給され、A/D変
換回路2では、例えば13.5MHzでサンプリングさ
れ、平均値/標準偏差回路55および遅延回路6へ出力
される。平均値/標準偏差回路55では、供給された輝
度値の例えば1フィールドまたは1フレーム当りの平均
値および標準偏差が求められる。平均値/標準偏差回路
55において、輝度値毎の度数分布を求めるためのテー
ブルを持ち、1フィールド期間または1フレーム期間に
乗算した度数分布から、図9に示すように輝度の平均値
が算出されると共に、標準偏差も算出される。また、式
(8)には、輝度の平均値を算出する計算式を示し、式
(9)には、標準偏差を算出する計算式を示す。
【0045】 平均値=Σ(輝度値×度数)/全度数 (8) 標準偏差=√(Σ(輝度値−平均値)2 ×度数)/全度数) (9)
【0046】量子化回路56では、算出された平均値お
よび標準偏差がそれぞれaビット、bビットで量子化さ
れて、トータルnビット(n=a+b)のコードが発生
される。このnビットのコードが量子化回路56から縮
退ROM11へ供給される。さらに、このnビットのコ
ードは、いわゆる輝度分布をパターン化したもので、こ
れを見ることで輝度分布が暗い方か、明るい方かに偏っ
ているかどうか、また、輝度分布が平坦か急峻かを判定
することができる。
【0047】遅延回路6では、nビットのコードが生成
されるまでの時間(1フィールドまたは1フレーム+
α)だけ、遅延が行われ、その出力は、ブロック化回路
7および9、さらに遅延回路12へ供給される。ブロッ
ク化回路7では、注目画素の周辺の空間内の複数の画素
が選択され、ブロック化される。そのブロック化された
画素は、ADRC回路8へ供給される。ADRC回路8
では、ブロック化された画素からmビットのコードが発
生され、縮退ROM11へ供給される。
【0048】ブロック化回路9では、注目画素の周辺の
空間内の複数の画素が選択され、ブロック化される。上
述したように、ブロック化回路7とのブロック化とは異
なっても良い。平均化回路10では、注目画素付近の輝
度の平均値が算出され、算出された平均値は、シフトさ
れ、p(<8)ビットに量子化され、縮退ROM11へ
供給される。
【0049】縮退ROM11では、上述したように、ク
ラスを縮退させるために、(n+m+p)ビットからq
ビットに減少させたクラスコード(インデックス)が発
生される。このように、縮退ROM11から最終的にq
ビットのクラスコードが発生し、そのqビットのクラス
コードは、係数ROM141 〜14N へ供給される。係
数ROM141 〜14N では、供給されたクラスコード
でアドレッシングされ、係数データが読み出される。読
み出された係数データは、それぞれ乗算器151 〜15
N へ供給される。
【0050】遅延によるタイミング合わせが行われる遅
延回路12の出力がブロック化回路13へ供給され、そ
のブロック化回路13では、注目画素の周辺の複数の画
素がブロック化される。ブロック化された各画素値は、
乗算器151 〜15N へ供給される。乗算器151 〜1
N では、係数ROM141 〜14N からの係数データ
と、ブロック化された各画素値が乗算され、その乗算値
は、加算器16へ供給される。加算器16では、乗算器
151 〜15N からの乗算値が加算される。
【0051】すなわち、乗算器151 〜15N および加
算器16において、積和演算することで、輝度補正値の
予測が行われる。その予測値は、D/A変換回路17に
おいて、D/A変換され、補正後の輝度値Y´として出
力端子18から取り出される。
【0052】ここで、量子化回路の一例を図10に示し
説明する。入力端子61から輝度値が供給される。供給
された輝度値は、輝度度数分布テーブル62へ供給さ
れ、輝度度数分布テーブル62において、例えば1フィ
ールドまたは1フレーム内の輝度レベルの度数分布のテ
ーブルが生成される。生成されたテーブルに基づいて、
平均値算出回路63では、平均値が式(8)により算出
され、算出された平均値は、標準偏差算出回路64へ供
給されると共に、出力端子65から取り出される。標準
偏差算出回路64では、度数分布のテーブルと平均値か
ら標準偏差が式(9)により算出され、算出された標準
偏差は、出力端子66から取り出される。取り出された
標準偏差が小さいときは、度数分布の幅は狭く、標準偏
差が大きいときは、度数分布の幅は広くなる。
【0053】ここで、係数ROMに記憶される係数デー
タを生成する学習のためのブロック図を図11に示す。
入力端子1から供給された輝度信号Yは、A/D変換回
路2へ供給され、A/D変換回路2では、例えば13.
5MHzでサンプリングされ、平均値/標準偏差算出回路
55および遅延回路6へ出力される。平均値/標準偏差
算出回路55では、上述したように供給された輝度値の
例えば1フィールドまたは1フレーム当りの平均値およ
び標準偏差が求められる。平均値/標準偏差算出回路5
5において、輝度レベル毎の度数分布を求めるためのテ
ーブルを持ち、1フィールド期間または1フレーム期間
に乗算した度数分布から、図9に示すように輝度の平均
値が算出されると共に、標準偏差も算出される。また、
式(8)には、輝度の平均値を算出する計算式を示し、
式(9)には、標準偏差を算出する計算式を示す。
【0054】量子化回路56では、算出された平均値お
よび標準偏差に対してそれぞれaビット、bビットで量
子化されて、トータルnビット(n=a+b)のコード
を発生する。このnビットのコードは、量子化回路56
から縮退ROM11へ供給される。さらに、このnビッ
トのコードは、いわゆる輝度分布をパターン化したもの
で、これを見ることで輝度分布が暗い方か、明るい方か
に偏っているかどうか、また、平坦か急峻かを判定する
ことができる。
【0055】遅延回路6では、nビットのコードが生成
されるまでの時間(1フィールドまたは1フレーム+
α)だけ、遅延が行われ、その出力は、ブロック化回路
7および9、さらに遅延回路12へ供給される。ブロッ
ク化回路7では、注目画素の周辺の空間内の複数の画素
が選択され、ブロック化される。そのブロック化された
画素は、ADRC回路8へ供給される。ADRC回路8
では、ブロック化された画素からmビットのコードが発
生され、縮退ROM11へ供給される。
【0056】ブロック化回路9では、注目画素の周辺の
空間内の複数の画素が選択され、ブロック化される。上
述したように、ブロック化回路7とのブロック化とは異
なっても良い。平均化回路10では、注目画素付近の輝
度の平均値が算出され、算出された平均値は、シフトさ
れ、p(<8)ビットに量子化され、縮退ROM11へ
供給される。
【0057】縮退ROM11では、上述するように、ク
ラスを縮退させるために、(n+m+p)ビットからq
ビットに減少させたクラスコード(インデックス)が発
生される。このように、縮退ROM11から最終的にq
ビットのクラスコードが発生し、そのqビットのクラス
コードは、学習回路33へ供給される。
【0058】遅延合わせが行われる遅延回路12の出力
がブロック化回路13へ供給され、そのブロック化回路
13では、注目画素の周辺の複数の画素がブロック化さ
れる。ブロック化された各画素値は、学習回路33へ供
給される。
【0059】そして、入力端子31から教師用の映像信
号の対応する画素の輝度信号Yが入力される。その教師
用の輝度信号Yは、A/D変換回路32において、アナ
ログ信号からディジタル信号へ変換され、学習回路33
に入力される。学習回路33では、nタップの線形一時
結合モデルを形成し、その各係数データを学習回路33
で算出する。算出された各係数データは、出力端子34
から取り出され、係数ROMへ格納される。また、学習
回路33は、上述した最小自乗法にてクラス毎に係数デ
ータを学習するものである。
【0060】この実施例では、すべてハードウェアで実
現する方法を記載したが、ディジタル化されたデータを
計算機に取り込むことでソフトウェアで計算しても良
い。
【0061】
【発明の効果】この発明に依れば、輝度分布のパターン
分類から全体の輝度補正を行う効果と、空間内のパター
ン分類および輝度値の平均値から部分的な輝度補正を行
う効果を待ち合わせており、よりきめの細かい輝度補正
を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の画像信号処理装置の一実施例を示す
ブロック図である。
【図2】この発明に係る度数分布の説明に用いる一例の
度数分布図である。
【図3】この発明に係るADRC回路の一例のブロック
図である。
【図4】この発明に係る係数データの学習するための一
例のブロック図である。
【図5】この発明に係る学習回路の一例のブロック図で
ある。
【図6】この発明に係る乗算器アレイの説明に用いる一
例の略線図である。
【図7】この発明に係る加算メモリの説明に用いる一例
の略線図である。
【図8】この発明の画像信号処理装置の他の実施例を示
すブロック図である。
【図9】この発明に係る度数分布の説明に用いる他の一
例の度数分布図である。
【図10】この発明に係る量子化回路の一例のブロック
図である。
【図11】この発明に係る係数データの学習するための
一例のブロック図である。
【符号の説明】
2、17 A/D変換回路 3 変換ROM 4 領域別輝度分布回路 5、8 ADRC回路 6、12 遅延回路 7、9、13 ブロック化回路 10 平均化回路 11 縮退ROM 14 係数ROM 15 乗算器 16 加算器

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 映像信号の輝度値に対して、所定期間内
    の度数分布を測定する手段と、 上記度数分布を適当な領域に分割して上記領域内の積算
    値を正規化することによって、上記度数分布をパターン
    化して、nビットで表現する第1のクラス分類手段と、 予めクラス毎に最小自乗法による学習処理で求められた
    係数データが格納された係数メモリと、 上記第1のクラス分類手段からのnビットにより、上記
    係数データを上記係数メモリから読み出し、線形1次結
    合演算によって、補正輝度値を予測する手段とからなる
    ことを特徴とする画像信号処理装置。
  2. 【請求項2】 映像信号の輝度値に対して、所定期間内
    の度数分布を測定する手段と、 上記度数分布の平均値および標準偏差が算出され、上記
    平均値および標準偏差を量子化することによって、量子
    化された上記平均値および標準偏差をまとめて、nビッ
    トで表現する第1のクラス分類手段と、 予めクラス毎に最小自乗法による学習処理で求められた
    係数データが格納された係数メモリと、 上記第1のクラス分類手段からのnビットにより、上記
    係数データを上記係数メモリから読み出し、線形1次結
    合演算によって、補正輝度値を予測する手段とからなる
    ことを特徴とする画像信号処理装置。
  3. 【請求項3】 請求項1または請求項2に記載の画像信
    号処理装置において、 注目画素の周辺画素を含む複数個の画素をブロック化
    し、ブロック毎に空間のパターン分類を行い、上記注目
    画素に関してmビットで表現する第2のクラス分類手段
    とをさらに有することを特徴とする画像信号処理装置。
  4. 【請求項4】 請求項1または請求項2に記載の画像信
    号処理装置において、 注目画素の周辺画素の輝度値を平均化し、平均化された
    上記輝度値をpビットで表現する第3のクラス分類手段
    とをさらに有することを特徴とする画像信号処理装置。
  5. 【請求項5】 請求項1または請求項2に記載の画像信
    号処理装置において、 注目画素の周辺画素を含む複数個の画素をブロック化
    し、ブロック毎に空間のパターン分類を行い、上記注目
    画素に関してmビットで表現する第2のクラス分類手段
    と、 注目画素の周辺画素の輝度値を平均化し、平均化された
    上記輝度値をpビットで表現する第3のクラス分類手段
    と、 上記第1、第2および第3のクラス分類手段によって表
    現された上記nビット、mビットおよびpビットを組合
    せ、(n+m+p)ビットのクラス分類情報から、縮退
    することによってp(<(n+m+p))ビットのクラ
    ス分類情報を生成する手段とからなることを特徴とする
    画像信号処理装置。
  6. 【請求項6】 映像信号の輝度値に対して、所定期間内
    の度数分布を測定するステップと、 上記度数分布を適当な領域に分割して上記領域内の積算
    値を正規化することによって、上記度数分布をパターン
    化して、nビットで表現する第1のクラス分類のステッ
    プと、 予めクラス毎に最小自乗法による学習処理で求められた
    係数データが格納された係数メモリと、 上記第1のクラス分類手段からのnビットにより、上記
    係数データを上記係数メモリから読み出し、線形1次結
    合演算によって、補正輝度値を予測するステップとから
    なることを特徴とする画像信号処理方法。
  7. 【請求項7】 映像信号の輝度値に対して、所定期間内
    の度数分布を測定するステップと、 上記度数分布の平均値および標準偏差が算出され、上記
    平均値および標準偏差を量子化することによって、量子
    化された上記平均値および標準偏差をまとめて、nビッ
    トで表現する第1のクラス分類のステップと、 予めクラス毎に最小自乗法による学習処理で求められた
    係数データが格納された係数メモリと、 上記第1のクラス分類手段からのnビットにより、上記
    係数データを上記係数メモリから読み出し、線形1次結
    合演算によって、補正輝度値を予測するステップとから
    なることを特徴とする画像信号処理方法。
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